Listrik Dinamis: Rangkaian Seri, Rangkaian Paralel, Rangkaian Campuran, Sumber Arus Listrik, dan Sumber Energi Listrik

Seperti yang sudah di bahas di materi sebelumnya, perbedaan listrik statis dan dinamis adalah pada listrik statis muatan listriknya tidak mengalir, sedangkan pada listrik dinamis muatan listriknya mengalir.

Muatan listrik yang mengalir berupa arus listrik yang besarnya sama dengan aliran elektron yang berpindah dalam suatu penghantar.

Besarnya arus listrik sebanding dengan beda potensialnya.

Rumus kuat arus listrik

Contoh soal

Suatu penghantar memiliki hambatan 10Ω. jika beda potensial ujung-ujung penghantar
tersebut 12V berapa kuat arus yang mengalir dalam penghantar tersebut?

I = kuat arus listrik

R = hambatan

V = beda potensial

Ada 3 jenis rangkaian listrik, yaitu rangkaianseri, paralel, dan campuran.

1. Rangkaian seri

Rangkaian seri hanya memiliki satu baris arus listrik. Bagian rangkaian dipasanga secara berurutan tanpa ada percabangan. Jika salah satu lampu diputus, lampu lainnya akan mati.

Pada rangkaian seri, kuat arus listrik yang mengalir di setiap titip besarnya sama, sedangkan besarnya hambatan listriknya merupakan jumlah dari masing-masing hambatan yang ada pada rangkaian.

I = kuat arus

I = I1 = I2 = I3

Rs = besar hambatan pada rangkaian seri

Rs = R1 + R2 + R3

Contoh soal

Tiga buah hambatan listrik masing-masing R1= 20Ω R2 = 10Ω dan R3 = 30Ω disusun secara seri. Hitunglah hambatan penggantinya?

I = kuat arus listrik

R = hambatan

V = beda potensial

2. Rangkaian paralel

Rangkaian paralel mempunyai rangkaian listrik yang bercabang. Jika salah satu lampu diputus, lampu lainnya akan tetap hidup. Contoh rangkaian paralel adalah rangkaian listrik yang ada di rumah. Jika lampu di ruang tamu dimatikan, lampu di ruang kamar akan tetap hidup.

Karena rangkaiannya bercabang, besarnya arus yang mengalir di setiap baris akan dibagi. Jumlah arus yang masuk sama dengan jumlah arus yang keluar. Hal ini sesuai dengan bunyi hukum Khirchoff.

Arus masuk = arus keluar

I = kuat arus listrik

I masuk = I1 + I2 + I3 = I keluar

Perhatikan gambar di bawah ini!

Berapakah besar kuat arus I4?

Ingat bahwa arus yang masuk sama dengan arus yang keluar!

I masuk = I keluar

I masuk = I1 + I3 = 2 + 5 = 7 A (lihat anak panah yang masuk ke titik)

I keluar harus sama dengan 7 A

Karena I2 = 4 A, besar I4 = 7 - 4 = 4A (lihat anak panah yang keluat dari titik)

Contoh soal

Tiga buah hambatan masing-masing R1= 2Ω R2 = 5Ω dan R3 = 10Ω dipasang secara paralel pada tegangan 12 Volt. Hitunglah hambatan pengganti dan kuat arus yang memasuki titik percabangan?